Hallo, hier eine Frage an alle (Hobby-)Experimentalphysiker! Am Wochenende fragte mich meine Mutter, ob mir das auch schon mal aufgefallen waere: Man laesst Wasser ins Spuelbecken einlaufen, dann gibt man Spuelmittel dazu - und sofort wird das Geraeusch leiser und auch das Geraeuschspektrum hoert sich ganz anders an.
Wie kommt das ?!
Meine erste Idee war, dass der Wasserstrahl durch den Spuelschaum abgebremst wird, und dadurch die Veraenderung auftritt, aber dasselbe Phaenomen tritt auch ohne Schaum auf, also schlagartig bevor sich ueberhaupt Schaum bilden kann.
Man laesst Wasser ins Spuelbecken
einlaufen, dann gibt man Spuelmittel dazu
und sofort wird das Geraeusch leiser
und auch das Geraeuschspektrum hoert sich
ganz anders an.
Wie kommt das ?!
Das könnte mit der Oberflächenspannung zusammenhängen, die erheblich kleiner wird, wenn man ein Netztmittel zugibt (vermutlich verringert sich dabei auch die Vioskosität). Wenn man also Spülmittel in das Wasser gibt, schlägt der Wasserstrahl nicht mehr so hart auf.
Das könnte mit der Oberflächenspannung
zusammenhängen, die erheblich kleiner
wird, wenn man ein Netztmittel zugibt
(vermutlich verringert sich dabei auch
die Vioskosität). Wenn man also
Spülmittel in das Wasser gibt, schlägt
der Wasserstrahl nicht mehr so hart auf.
Ja, sowas hatte ich mir auch gedacht. Aber kannst Du Dir sowas auf etwas mikroskopischerer Ebene vorstellen? Was passiert mit den Molekuelen an der Grenzflaeche, wenn der Strahl auftrifft ?
Ja, sowas hatte ich mir auch gedacht.
Aber kannst Du Dir sowas auf etwas
mikroskopischerer Ebene vorstellen? Was
passiert mit den Molekuelen an der
Grenzflaeche, wenn der Strahl auftrifft ?
ich vermute, dass dieser Effekt eher mit der Daempfung des Schalls durch die feinverteilten Seifenblasen zusammenhaengt, vergleichbar mit der Schalldaempfung durch andere poroese Materialien wie Schaumstoff.
Als Ueberpruefung dieser Vermutung muesste man die Lautstaerke in Abhaengigkeit von der Dicke der Schaumschicht messen, bei konstanter Konzentration des Spuelmittels.
Da ich heute abend wieder mal spuelen muss, werde ich die Gelegenheit nutzen
mach deine zweifellos sensationellen
meßergebnisse bekannt, ich glaub nämlich
auch an eine schaumbremsung des schalls
durch streueffekte. möglicherweise auch
weniger reibung durch bessere benetzung, so
eine art schmiereffekt, wie bei der
quietschenden tür könnte auch dabei sein.
leider sitze ich in einer mietwohnung mit
eingebauter geschirrspülmaschine, so daß
eigene experimente sich aufwandshalber von
selbst ausschließen.
das mit der niedrigeren viskosität unserem
sonst kenntnisreichen mr stupid will mir
nicht so richtig einleuchten. zumindest der
schluß von der spannung zur viskosität
erscheint mir kühn, weil ich mich entsinne,
das der oberflächeneffekt daher rührt, daß
sich die detergenzien - organischen schwanz
nach oben - an der grenzfläche
konzentrieren, viskosität eigentlich aber
eher als eigenschaft des ganzen volumen
werte.
Experiment leider nicht einfach
Hi Lucy, hi Markus,
mach deine zweifellos sensationellen
meßergebnisse bekannt, ich glaub nämlich
auch an eine schaumbremsung des schalls
durch streueffekte. möglicherweise auch
weniger reibung durch bessere benetzung,
so
eine art schmiereffekt, wie bei der
quietschenden tür könnte auch dabei sein.
leider sitze ich in einer mietwohnung mit
eingebauter geschirrspülmaschine, so daß
eigene experimente sich aufwandshalber
von
selbst ausschließen.
Da die Welt offensichtlich gespannt auf die Ergebnisse wartet hier ein paar Kommentare:
Beim Einlaufen des Wassers ist der Effekt nicht sehr deutlich, da die Schallquelle raeumlich ausgedehnt ist: sowohl der Wasserhahn, als auch das wirbelnde Wasser im Becken tragen bei. Besser geht es, wenn man statt des einlaufenden Wassers zwei Besteckstuecke aneinanderschaegt.
Der Schaum bildet sich nur langsam und veraendert im Laufe der Zeit auch seine Blasengroesse.
Das Frequenzspektrum der Schallquelle enthaelt sehr viele Frequenzen. Da die Schallabsorption von der Frequenz abhaengt, misst man immer eine Mittelung ueber viele Frequenzen.
Das Ohr ist ein denkbar schlechter Detektor, da es hochgradig nichtlinear arbeitet und durch Rueckkopplung mit dem Gehirn bestimmte Frequenzen staerker wahrnehmen kann als andere. So kommt es zu unbewussten Verzerrungen.
Mehr als qualitative Beobachtungen sind mit Hausmitteln also kaum moeglich. Man braucht definierte Versuchsbedingungen:
Eine punktfoermige Schallquelle konstanter Lautstaerke, deren Frequenz frei waehlbar ist. Sie muss vom Wasserbehaelter entkoppelt sein, da sonst der Schall auch ueber den Behaelter an das Mikrofon abgestrahlt wird.
Ein Mikrofon mit bekanntem Frequenzgang, zusammen mit einem durchstimmbaren Frequenzfilter (Bandpass) und einem geeigneten Intensitaetsmessgeraet (Voltmeter).
Eine Schaumschicht definerter Dicke auf Wasser; da langt ein simpler Eimer, oder Einmachglas (Dicke dann gut messbar!).
Das Sahnehaeubchen waere dann noch eine Moeglichkeit, die Groesse der Schaumblasen zu messen: Digitalkamera, die die Schaumschicht von der Seite fotographiert und anschliessend Messung der Porengroesse mit Hilfe eines Bildanalyseprogramms.
Alles in Allem braeuchte man fuer eine genaue Messung also einiges an Geraet und viel Zeit. Daraus koennte man eine schoene Diplomarbeit in Akkustik machen (Ist leider nicht mein Gebiet).
das mit der niedrigeren viskosität
unserem
sonst kenntnisreichen mr stupid will mir
nicht so richtig einleuchten. zumindest
der
schluß von der spannung zur viskosität
erscheint mir kühn, weil ich mich
entsinne,
das der oberflächeneffekt daher rührt,
daß
sich die detergenzien - organischen
schwanz
nach oben - an der grenzfläche
konzentrieren, viskosität eigentlich aber
eher als eigenschaft des ganzen volumen
werte.
Das sehe ich auch so. Allerdings habe ich keinen Schimmer, wie sich die Tenside im Volumen auf die physikalischen Eigenschaften auswirken. Da muesste man mal einen Chemiker befragen. Vielleicht ist ja jemand aus der Waschmittelindustrie hier anwesend?
vielen Dank fuer die zahlreichen ausfuehrlichen Antworten! Leider kann ich dazu im Moment nicht sehr viel selber herumexperimentieren, aber falls Ihr Ergebnisse habt, teilt sie mir unbedingt mit! Gute Idee uebrigens mit der Diplomarbeit, aber fuer mich kommt sie nun auch etwa 2 Jahre zu spaet.
hier ein paar Kommentare: